作者:   来源:bet万博网站作物营养与施肥网   发布时间:2017-03-29   Tag:   点击:
欧洲工业大麻产业:大麻的栽培和对纤维、秆芯及种子的加工和利用

大麻是一种能提供纤维、麻秆芯和种子的多用途作物。其纤维目前被用于香烟纸、绝缘材料和生物复合材料的生产中。麻秆芯,大麻茎的内部木质化的部分,被用于动物铺垫和建筑中。大麻的种子,一种小坚果,具有很高的营养价值,大麻油中有一种含量丰富且独特的脂肪酸成分。不论是种子还是油都被用于人类的食物和动物的饲料中。

工业大麻已经在欧洲种植了数百年。在整个中世纪直到帆船航海时代末期被欧洲的许多国家,如英国、法国、荷兰、德国、西班牙和意大利,作为一种重要的作物,牢固纤维的最主要运用包括航海用的帆布、麻袋、软帆布水管和各种面料及绳索。

目前,大麻是一种具有市场前景的作物,欧盟栽培的面积为1000015000公顷。由于大麻具有很多独特的特性,特别是其环境效益和天然科技纤维高产性,对生态经济来说是一种有价值的作物。欧洲工业大麻协会(EIHA)在2012年夏天组织实施了一个大麻栽培、加工,特别是大麻纤维、麻秆芯和种子利用情况的综合性调查,它是目前开展过的对欧洲大麻产业最详尽的市场分析。本文呈现的就是此次调查的主要结果。

栽培和加工的基本数据

此次调查涵盖2010年的产量,涉及10480公顷栽培总面积和14家大麻加工企业及2个大麻加工企业联合协会。欧盟官方统计数据显示2010年的栽培面积为10617公顷,这就意味着这次调查涉及了欧盟98.7%的栽培面积。第一手的数据表明自从1993年以来栽培面积在提高。在1993年到1996年在欧盟大多数成员国工业大麻都已经合法化了,剩下的其他成员国随后也实现了工业大麻的合法化。在2011年的大麻的栽培面积下降到自1994年以来的最低值(8000公顷),但是在2012年又达到了14000公顷。这表明欧盟在过去的10年大麻的栽培面积在1000015000公顷之间,除了200318000公顷2011年的8000公顷。大麻栽培的主要国家是法国、英国和荷兰。2011年以来大麻栽培事实上在德国已经停止,这是因为大麻加工企业面临来自本国大力支持生物能源和生物燃料作物带来的强大的土地竞争压力而转移到了法国。

就目前已有的加工能力来说,在不增加投资的条件下大麻的种植面积至少可以扩大到20000公顷。这也表明大麻栽培面积的扩大是容易实现的。

2010年大麻的栽培面积是10480公顷,收获了76095吨的麻杆。这表明平均每公顷麻杆产量是7.3吨,而不是过去很多年来一直认定的每公顷6吨。

76095吨的大麻茎杆被加工成:25589公吨纤维(内含2%25%的秆芯,这取决于其用途);43621公吨麻秆芯(茎秆木质化的内部);麻秆芯和纤维的比值等于1.8:111439公吨的粉末(20%做成颗粒状燃料,80%用于其他用途)

大麻秆在欧洲仅被加工成所谓的粗纤维线,制造技术含量低的纤维。这与万博手机登录网页版不同,与大麻秆类似的万博手机登录网页版秆被加工成长纤维加工线,用于生产技术含量高,长纺织纤维和短技术纤维

一些加工企业加工大麻种子,还有一些企业加工大麻花器官:5991吨的种子或者坚果;7.5吨的大麻花器官用于医学用途和生产香精油(用于食品和饮料)。

值得一提的是大麻是栽培量较小的作物之一,栽培于不使用任何农药的无机农场。特别是,在快速生长期的大麻不需要喷施农药就能抑制杂草的生长和避免一些虫害和病害。大麻也能在有机农场里长的较好。

 

1:欧盟1993-2012大麻栽培面积,来源:欧盟委员会2012年的评估数据

 

大麻纤维的用途

大麻纤维的机械性能某些方面的是所有天然纤维中最好的。他们主要被用做绝缘材料和汽车上的复合材料。

20世纪90年代的欧洲被重新重视大麻之前,大麻纤维主要(超过95%)被用于特殊的纸浆和造纸。因为大麻纸浆价格高(大约是木材纸浆的5倍),它的运用范围被限制的较小:滤纸、银行钞票、圣经纸和香烟纸。在大麻造纸运用中也只有制造香烟纸建立了较好的市场。超过90%以上的大麻纸浆混合万博手机登录网页版纸浆会进入到这个市场。大麻造纸市场在过去的二十年是一个相对稳定的市场,但是另一方面市场规模也没有像期望的那样扩大并且还存在着风险,因为从技术角度来说,现在大麻和万博手机登录网页版纸浆可能被有特定添加剂的硫酸盐木纸浆替代。2002年引入欧元的时候一个巨大的机遇被错过。这个机遇就是替代正在使用美国棉浆印制欧元,欧洲的万博手机登录网页版和大麻混合纸浆用于制造钞票有利于环境,并且是一种有利于欧洲经济的替代物。

不过,也就是在2010年,占大麻纤维运用55%份额的造纸仍然是欧洲大麻纤维最重要的市场,主要是法国的企业在用于造纸,详细内容见表2.

20世纪90年代由于欧盟委员会和各个成员国投入资金进行天然纤维进行研究和开发,万博手机登录网页版和大麻纤维有了一些新的运用,比如生物复合材料(图2和图3蓝色的部分)和绝缘材料以及其他一些非纺织的运用(见图2和图3绿色的部分)。

 

2: 2012年收获的大麻纤维的用途,总产量是26000吨(EIHA2012

 

3:2010年收获的大麻纤维不包括造纸的用途(EIHA 2012

现在(最新的是2013年)大麻纤维的价格是从约50欧分1kg的用于制造香烟纸(纤维里面大约含25%的麻秆芯)到约75欧分1kg的用于汽车和绝缘材料生产(含2-3%的麻秆芯)。

现在绝缘材料是大麻纤维第二个重要的运用。绝缘材料占其运用的25.9%(图2)或者不超过造纸用的58.5%。还有其它一些非纺织的用途,如被用于园艺和农业的抓绒覆盖物,在一些欧洲国家抓绒覆盖物是水芹菜栽培的重要物品,以及小猪的垫子一起占到纤维运用的29.2% 。这一比例不超过造纸用的66.4%

 

42003-2013年欧洲生产的大麻和万博手机登录网页版短纤相对价格的变化(诺沃2013

无纺布作为一种成品或者作为生产复合材料的前体可以用不同的生产技术来生产,如针刺法或者气流成网法,后者越来越多的被用于现代天然纤维绝缘材料的生产中。

上面提到的大麻纤维非纺织运用越来越值得注目。在一些天然纤维运用方式中价格竞争力将带来了额外的收益(水芹菜栽培、覆盖抓绒物);也有不利的方面,如绝缘大麻与玻璃或者矿物棉比价格贵了24倍。因此尽管大麻绝缘材料具有健康(无刺激处理)、透气和吸热的特点,但也只有很少具有环保意识的顾客倾向于选择购买。

生物复合材料的运用占到了14.4.%(图2),不超过造纸用的32.7%。也只有把复合材料加压成型作为汽车内部件形成了市场,占到整个生物复合材料运用的96%。这相当于超过3700吨的大麻纤维或者7500吨生物复合材料(含天然纤维30%70%

用于汽车内衬的复合材料仍然是一个正在成长的市场,被用于汽车的门板、衬垫、汽车尾部行李箱、备用轮胎罩、包裹托盘、汽车内空气净化、A-B-C类别的塔器以及其它很多运用。在德国生物复合材料首先主要用于汽车工业,随后法国和捷克共和国也将其用于工业上。生物复合材料显示了质量轻(密度低),在事故中表现好(没有尖锐的边缘,吸收事故产生的能量)的特点,在具有生态环保和高品质内部设施理念中具有价格竞争力。

大麻纤维与万博手机登录网页版、黄麻、红麻和剑麻纤维竞争市场份额,近期占到市场份额的10%20%。因此,我们相信总的市场规模及大麻纤维所占的份额还将扩大。在过去的10年粗纤维被生产出来,价格稳定而又有吸引力,因为它仅用于工业(特殊用途纸浆、生物复合材料、绝缘材料),不依赖于其他市场,如纺织。与绝大多数的其他农产品原料包括其他天然纤维相比,其价格通常比较的稳定。(见图4

天然纤维可以通过很多不同的方式加工成生物复合材料。也只有压模法很好的得到运用,其他的各种各样的技术被用于高品质产品的生产中。这些技术中包括树脂传递模塑,其被用于生产高性能的产品,如家具(椅子和桌子)和游艇;以及注射模塑法,其被用于把天然纤维加工成各种消费品,列如磨片、瓮以及在一些汽车内部运用。由于大麻种植和纤维分离技术的发展,一种更适合的途径用于粗纤维或者软球,天然纤维注射模塑法预计将运用的越来多。

 

5: 2010年收获的大麻秆芯的用途,总产量44000吨(EIHA 2012

 

大麻秆芯的用途

另外,大麻纤维比大麻秆芯具有更高的价值,大约是2倍。生产洁净的大麻秆芯和进军高附加值的市场对于大麻纤维生产者来说是非常重要的:因为每生产1kg大麻纤维就有1.7kg的大麻秆芯。

高性能的马厩垫层材料和其它的动物,如鸡,是目前麻秆芯最重要的市场。麻秆芯能吸收4倍于其干重的水分。麻秆芯在马厩和母鸡的窝比其它材料更有效持久,因此节省了工作时间。用过的大麻垫层材料能很快腐烂成一种优质的堆肥肥料。

麻秆芯所有运用中,用作动物垫层材料占了45%,其它的垫层材料占了17%,总共占了62%.

麻秆芯与石灰混合用于建筑物是有值得关注的运用,其运用市场正在扩大。这个市场占到了麻秆芯运用的的15%。在过去的几年中在法国、英国和爱尔兰用这种材料建造了数以百计的私人住宅,这些材料被散布到房子的木质构架上。在英国这种材料已经被用于巨大的啤酒分销仓库和有斯宾斯环保标志的零售商店。作为一种建筑材料,这种材料容易处理,价格具有竞争力,显示出良好的绝缘性能。它可以显示裂纹,对于地质条件差的地区这是一种很好的特性。生态建筑专家非常的重视大麻加石灰建筑材料的潜力。

22%麻秆芯用于其它用途,包括燃烧生热和发电。一小部分还进入到了碎料板行业。数十年来麻秆芯被运用于轻的碎料板(一半密度)生产中。因为与木材比大麻秆芯的价格更高以及碎料板行业的结构(仅大规模生产基地),大麻碎料板在欧洲的市场很小。这是相当令人失望的,因为在卡车、面包车、越野车和船中,轻碎料板在燃料消耗方面是有相关利可图的。另外,轻碎料板采用木材和化石泡沫也是比较的昂贵。在中国麻秆芯仍然被用来生产碎料板。

 

大麻籽和大麻油的利用

在欧洲的中部和南部大麻纤维生产中,大麻籽是大麻作物的重要副产品。只有很少的地区专做大麻籽的生产,与欧洲不同加拿大绝大多数大麻种植就只是为了收获大麻籽。

欧洲对大麻籽的需求每年在12000立方公吨左右。其需求大约50%内部满足,大约50%从中国进口。只有很小的一部分大麻籽是通过有机方式栽培获得,其主要运用于生物食品市场。

大多数的大麻籽被整籽运用(72.3%),剩下是用大麻籽榨油(15.7%)和去壳大麻籽。这些运用中不同材料有着不同的价格。整籽运用是最便宜和粗加工的产品,主要用作动物的饲料(67.2%)和大约5.1%用于人类的食物中。相反去壳的大麻籽主要用于人类的食物中(9.5%)和大约2.2%用于动物的饲料。最贵的产品是大麻油,绝大多数被用作人类的食物中(15.4%)、化妆品(0.3%)和大约0.3%的动物饲料。

大麻籽作为动物饲料的市场主要是饲养鸟和鱼。最佳的生长条件都需要脂肪酸和较高含量Ω-3Ω-6脂肪酸。大麻油主要与蛋白质混合用于锦鲤鲤鱼的饲养。

大麻籽是几种重要的矿物质营养和维他命的丰富的来源。大麻油里具有明显的脂肪酸光谱。通常含有高达90%的不饱和脂肪酸,如亚油酸(Ω-6,必需),α-亚油酸(Ω-3,必需),γ-亚油酸(Ω-6)。它的蛋白质是平衡的并且容易被消化吸收。它的营养成分和烹饪方式的多种多样非常符合几种科学的趋势和食品市场。采取正确的市场管理和销售,大麻籽和大麻油在人类营养健康的运用将扩大至少100倍。

 

62010年收获的大麻种籽的用途,总产量6000吨(EIHA 2012

 

未来的走向

此次调查也询问了大麻加工企业,了解他们对未来几年大麻市场的走势估测。3种产品被46次的提到,其在未来几年将会快速的增长:大麻粗纤维和石灰混合的建筑材料,被提到了6次;大麻纤维加强型的生物复合材料,4次;大麻籽在食物市场中的运用,6次。另一方面,企业预测垫层材料和大麻纸浆市场“低增长”,分别是3次和2次。

欧洲大麻产业能否发展也取决于欧盟的政治和经济结构。

 

欧洲大麻产业的政治结构

尽管来自汽车制造和建筑行业日益增长的需求,但大麻行业正遭受着被误导的政策框架的伤害。在布鲁塞尔欧洲工业大麻协会支持对农业政策进行“绿色化”改革的提案。但是欧洲工业大麻协会也认识到生物型材料牵涉到生物能和生物燃料的时候迫切的需要一个公平竞争的环境。

在过去的5年生物型塑料和复合材料实现了每年2位数的增长。天然纤维是其中的一部分。天然纤维加强型塑料,也被称为生物复合材料,就被广泛的运用于欧洲的汽车制造业。生物复合材料是实现绿色化最简单的方式:它与其它替代品具有价格优势、质量轻(轻了30%左右)且有非常好的机械性能,生物原料占到了复合材料的80%以及完善的加工技术。诺沃研究所测定了其生命周期的数据,数据也是非常的好:大麻纤维加强型复合材料与其所含的化纤成分相比较有较大的热容和产生的温室气体少。当生物型碳库纳入统计时少排放的温室气体可能达到30%75%

尽管大多数的天然纤维被用于加强型的化纤塑料,但是来自生物型塑料行业的需求也正在增加,因为耐用产品运用中机型性能的要求提高且要求价格低廉。其它正在增长的运用是绝缘材料,在欧洲大麻纤维已经替代了玻璃和矿物棉。

然而,尽管需求增长利润扩大,但是大麻纤维不能从中获益:整个欧洲的大麻纤维产业遭受着错误的政策框架的束缚和过去几年大麻栽培地区也正在减少的影响。

绿化欧洲大麻产业的目标不能很好的发展有2个主要原因:

在工业性生产中持续大力的支持生物能和生物燃料对工业大麻产业是不利的影响(2020的配额:10%的生物燃料和20%的可再生能源,包括生物能、税收优惠、绿色电力法规等等)。没有可比的支持,生物型材料将遭受个人资本投资少的痛苦。最近的政策导致原料可用性及成本市场的扭曲:不断上涨的耕地价格可能更多通过资助方式提供给能源作物。在已有的政策框架内种植大麻的农民不能获得相同的利润;结果导致种植大麻的地区逐年减少。

因为这些原因,欧洲工业大麻协会强烈的支持欧盟立足于生物型经济的政策:“生物型化工和材料应有一个公平竞争的环境”被不同生物型专家提到,得到了很多涉及生物型经济的协会、企业和大学的支持。

另外欧洲工业大麻纤维在与进口的纤维如黄麻、红麻、剑麻的竞争中完全不受保护,甚至不能像进口燃料那样获得持续的认证。这些热带纤维的社会和环境的标准一般是低的。欧洲工业大麻协会正寻求一个对所有进口(本土)自然纤维有约束力的持续认证以保证公平竞争。

未来欧盟的政策框架可能会有利于工业大麻,因为一方面对生物燃料的支持开始减少,另一方面新的农业政策将包括有“绿色”的内容。大麻作为一种环境友好型的作物将从“绿色”中受益。在各种各样生物原料的需求下可持续性的认证也会越来越多。在未来几年来自汽车制造业和建筑业的不断增长的需求意味着大麻产业将持续增长。


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